交通建設有限公司連續梁橋懸澆掛籃施工工藝導師手冊63頁.ppt
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2024-12-18
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1、連續梁梁(剛構構)掛掛籃懸灌灌施施工工技技術20 xx年9月懸臂澆筑法施工歷史發展虎門大橋輔航道橋(主跨270m)挪威的斯托爾馬橋(主跨301m)課程目標了解連續梁橋結構特點 熟悉掛籃施工方法掌握掛籃施工控制要點目 錄掛籃設計連續梁(剛構)橋概論施工方法及技術要求線形監控連續梁(剛構)橋概論支點上連續,多跨一聯連續梁(剛構)橋概論連續梁橋特點受力改善,跨中彎矩小跨中撓度小,行車平順舊金山奧克蘭海灣橋韓國Yeongjong大橋青藏鐵路拉薩河特大橋京滬高速鐵路預應力混凝土連續梁墩、梁一體連續梁(剛構)橋概論連續剛構特點支座的區別墩身的區別與連續梁區別連續梁(剛構)概論橫截面形式:單箱多室單箱單室連2、續梁常用施工方法介紹連續梁(剛構)概論連續梁(剛構)概論懸灌法施工連續梁部位常規劃分連續梁懸臂法施工三階段:墩頂段施工(0#段)標準節段施工合龍段施工(含邊跨合龍、中跨合龍)連續梁(剛構)概論連續梁(剛構)概論橋梁基礎、墩身工程施工完畢。安裝托架,永久支座和臨時支墩(座),施工0號塊。安裝施工掛籃,對稱懸灌施工1號塊。001111典型三跨連續梁掛籃施工步驟流程圖連續梁(剛構)概論移動掛藍,連續對稱懸灌施工標準節段。安裝邊跨永久支座和臨時支架,現澆邊跨混凝土。拆除掛籃。安裝吊架,邊跨合龍施工。拆除主墩臨時固結,完成第一次體系轉換。安裝吊架,中跨合龍施工,完成第二次體系轉換。全面成橋。連續梁(剛構3、)概論掛籃懸灌法連續梁與連續剛構施工的區別:連續剛構施工無須設臨時支座,少一次體系轉換。連續梁在合龍段施工時無須頂推。掛籃設計連續梁(剛構)橋概論施工方法及技術要求線形監控掛籃設計目 錄 掛籃是一個能沿梁頂滑動或滾動的承重構架。掛籃錨固懸掛在已施工梁段上,為下一節段施工作業提供空中平臺。完成一個節段施工后,掛籃即可前移并固定,進行下一節段的施工,如此循環直至懸臂灌注完成。掛籃主要由承重結構、吊掛系統、走行系統與模板系統等組成,各部自成體系,相互獨立且又相互聯系。掛籃設計掛籃定義掛籃設計掛籃種類三角形掛籃 弓弦形掛籃掛籃設計掛籃種類菱形掛籃牽索式掛籃掛籃設計構造功能:承重結構:主要受力構件。吊掛4、系統:將底模架、張拉工作平臺的自重及其上面的荷重傳遞到承重結構。行走系統:液壓驅動和導鏈驅動。模板系統:主要是內、外模,端模(獨立設計)。工作平臺:張拉平臺,人行通道操作平臺(獨立設計)。掛籃設計掛籃系統圖示注釋:掛籃設計掛籃系統圖示注釋:掛籃設計設計荷載組合:主要荷載:箱梁重量、掛籃自重、施工荷載、風荷載 工況一荷載組合(最重塊段混凝土灌筑):混凝土重量(最大塊體重量)+動力附加荷載+混凝土偏載+掛籃自重+人群和機具荷載 注:所有構件均檢工況二荷載組合(掛籃行走):掛籃自重+沖擊附加荷載 注:內、外滑梁及軌道部分必檢掛籃設計掛籃設計荷載傳遞線路頂板荷載內滑梁翼板荷載腹板荷載底板荷載外滑梁底籃5、縱梁已澆砼箱體下底前橫梁上底后橫梁前橫梁主桁架掛籃設計設計參數要求:掛籃與梁段混凝土質量比值應控制在之間,或設計限重內允許最大變形(包括吊帶變形):20mm施工行走時的抗傾覆安全系數:2自錨安全系數:2掛籃設計設計其他要求:掛籃重量應控制在設計要求的重要范圍之內。吊帶與下前橫梁聯結應設雙向鉸設計。主桁片的數量應與箱梁的腹板對應。主桁位置應作用在箱梁的腹板位置或附近。掛籃的聯接形式。掛籃主要受力點處要進行局部加強,尤其在承重系統位置。掛籃設計檢算步驟:確定掛籃結構形式確定荷載擬定掛籃結構(包括構件長度及斷面形式)建模計算修正掛籃結構斷面形式,并重新檢算聯接及局部檢算掛籃設計掛籃計算:整體建模計算6、分部建模計算兩種工況掛籃設計檢算內容:強度剛度所有構件及其聯結、與既有節段的錨固所有構件穩定性橫、縱、豎向整體穩定性分部計算時變形的疊加掛籃設計連續梁(剛構)橋概述施工方法及技術要求線形監控施工方法及技術要求目 錄施工方法及技術要求施工步驟合龍段施工邊跨合龍拆除固結中跨合龍體系轉換0#塊施工支架搭設臨時支點0#塊澆筑標準節段施工掛籃拼裝掛籃預壓標準節施工拆除掛籃連續梁施工順序圖解0#塊施工掛籃拼裝1#塊施工標準塊施工拆除掛籃合龍段施工施工方法及技術要求0#塊支架設計方案:滿堂式落地支架:地基條件較好,支架搭建高度不高鋼管落地支架:支架搭建高度高,功效快,可充分利用承臺基礎反托支架:充分利用墩身7、,墩身預埋,方法簡單,有一定的先進性支架搭建完成后必須按規范進行預壓臨時固結設計:體外設置:通常是鋼管柱或混凝土柱。墩頂上設置:在墩頂面設置臨時支座。兩種方式設計計算原理相同:荷載完全由R2(臨時支座)承擔,壓力作用點位于R2位置上,彎矩的傾覆作用完全由R1(拉桿)承擔,該區域混凝土壓應力為零。傾覆彎矩的確定施工方法及技術要求 當墩頂塊長度不能完全滿足拼裝掛籃時的措施施工方法及技術要求1#塊采用支架現澆掛籃主桁采用聯體,澆筑后再二次體系分解 掛籃主桁錯開安裝方案安全防護安裝軌道找平掛籃安裝流程主桁前、后吊帶吊帶底模內、外滑梁底模內、側模千斤頂裝置內側模掛籃拆卸流程施工方法及技術要求預壓目的:消8、除部分非彈性變形。檢驗掛籃的強度。檢驗掛籃的剛度,為線形控制提供依據。施工方法及技術要求預壓方案選擇:預應力反力架預壓:操作容易,容易模擬真正受力狀態底模下掛水箱預壓:不太容易操作,與難于模擬真實受力狀態堆載預壓:常規預壓方案,但與難于模擬真實受力狀態,容易壓壞底模僅預壓主桁,吊帶變型通過計算確定。操作更容易,可在地面上操作,或在梁頂面上操作 施工方法及技術要求注意預壓荷載與使用過程中的荷載實際分布的差異性掛籃施工控制要點混凝土灌筑前檢查:施工方法及技術要求掛籃結構是否與設計吻合。前吊桿是否有效(不扭彎、持力)。后短吊桿是否預張。模板與既有箱梁節段是否密貼(模板的設計是否合理)掛籃后錨及前支點9、前一節段端部混凝土面是否處理到位掛籃施工控制要點混凝土灌筑應注意:混凝土配合比、供應能力與灌注時間混凝土灌筑順序(先懸臂端后錨固端、先翼緣板再頂板)底板的壓板設置及灌筑節奏(控制底板的翻漿)施工方法及技術要求掛籃對稱施工原則(前后、左右)混凝土的振搗(尤其是錨下)掛籃施工控制要點其他事項:通道、平臺及圍護的設置。施工方法及技術要求預應力的施工。測量監測。掛籃移動控制要點保證掛籃移動左右對稱同步移動。在6級風以上大風天氣下不得進行移籃作業。掛籃與箱梁的聯結是否脫開,移動條件是否具備。應加強觀察,遇有異常及時停下來處理。移籃限位裝置是否設置,滑道是否可靠。施工方法及技術要求主桁的后錨最后松開,最早10、安裝。邊跨現澆段施工 邊跨現澆段是邊跨合龍口靠過渡墩方向一段直線現澆梁段,節段長度通常比標準節長,可近似認為是主墩單T的配重塊;施工順序一般安排在標準節段完成前完成,若邊跨預應力采用單端張拉設計,為保證預應力管道穿束,則安排在標準節完成后施工。標準節段與邊跨現澆梁段相接合龍后,完成邊跨的合龍、體系轉換。施工方案設計通常采用落地支架法,若施工節段短,可考慮在墩頂預埋反托支架施工,支架的要求與其他支架基本相同。施工方法及技術要求合龍段施工 合龍段施工為梁體施工最后一個節段,是連續梁施工的關鍵,包含線形控制、應力控制、體系轉換、合龍精度一系列重點和難點。連續橋的合龍分中跨合龍、邊跨合龍。中跨合龍為兩11、個懸臂的合龍,邊跨合龍為一個懸臂梁和一個滿堂支架現澆段的合龍。一般情況 下,設計上的中跨、中邊跨合龍段和邊跨合龍段構造基本相同,施工工藝也大致一樣。合龍方式一般先邊跨、后中跨的方式進行。施工方法及技術要求合龍塊施工流程:橋面清理測量觀測安裝支架、內外模板設置壓重鋼筋綁扎及預應力穿束合龍時機選定合龍口鎖定測量檢查復核澆注砼等荷卸載過程測量觀測拆除鎖定體系轉換預應力施加完成合龍,卸架合龍準備合龍前合龍中合龍后施工方法及技術要求施工方法及技術要求合龍塊施工示意圖分配梁配重水箱合攏段中跨合龍塊配重水箱壓重的作用按其作用分為基本配重和附加配重:基本配重是指等量代換合龍段混凝土重量的配重(換重),除基本配12、重之外的即為附加配重(調節標高)。施工加方式通常采用水箱或預壓塊之類的堆壓材料,推薦考慮采用箱梁內腔作為水箱。施工方法及技術要求勁性骨架的作用 勁性骨架的作用是防止合龍段澆筑過程中產生變形,防止合龍段在施加預應力前開裂,以及在合龍段混凝土養護期間幫助或替代混凝土承受橋梁結構在此處可能產生的拉力、壓力、彎矩、剪力和扭矩。增強兩個懸臂端連接的可靠性,確保連接過程中兩懸臂端不產生明顯的變形差異施工方法及技術要求勁性骨架的設置 通常采用兩“”槽鋼對拼成閉合“”型或“I”字型鋼,支撐方式分三種內剛性支撐法外剛性支撐法剛性支撐和張拉臨時預應力(合龍束)鋼束共同鎖定法(推薦)施工方法及技術要求合龍段施工技術13、要求:混凝土采用微膨早強,比標準節提高一個等級的強度要求。澆筑過程,隨著混凝土的灌筑等荷卸載,使合龍口兩側處于相對靜狀,避免出現額外的外加應力。合龍時機一般選定全天最低溫時間進行,合龍塊混凝土初凝處在升溫階段,保證合龍塊處于輕微受壓狀態,不至出現梁體拉應力拉裂接茬處。勁性骨架鎖定要快速、牢固。及早張拉,對稱施工原則施工方法及技術要求掛籃設計連續梁(剛構)橋概論施工方法及技術要求線型監控線形監控目 錄線形監控目的 全橋建成以后橋梁的內力狀態、外形曲線與設計盡量 相符,達到設計的幾何狀態要求。線形監控內容(施工階段,主梁位置)變形為主,應力為輔裂縫觀測變形應力溫度應力線形監控監控流程預告參數一個施14、工階段 跟蹤測量參數識別誤差修正 線形監控監控方法:根據大橋的設計圖紙和施工組織設計,應用橋梁設計計算軟件進行結構分析計算。通過計算來確定橋梁結構施工過程中每個階段受力和變形的理想狀態,控制施工過程中每個階段的結構行為,使其最終成橋線形和受力狀態滿足設計要求。線形監控監控方法:施工階段的劃分 根據橋梁施工流程劃分結構計算階段,嚴格模擬施工各臨時荷載和永久荷載。掛籃采用集中力進行模擬,并考慮澆筑塊件重量對掛籃自身產生的彎距 仿真分析的計算模型 采用平面桿系有限元原理,以主梁橋軸線為基準劃分結構離散圖??傮w計算根據橋梁施工流程劃分結構計算階段。設計參數取用原則是盡量和實際相吻合;對于主要的可以測定15、的設計參數,則用試驗數值,難以測定的則依照設計規范,根據以往的工程經驗進行修正。線形監控立模標高的確定為待澆段箱梁模板標高(梁段最前端某確定位置)為該梁段設計標高 為待澆段箱梁模板標高(梁段最前端某確定位置)由徐變、收縮、溫度、結構體系轉換、二期恒載、活載等影響產生的撓度計算值 掛籃彈性變形對施工段的影響值 線形監控監控通知單說明:(1)掛籃預壓變形值,預估2梁段砼自重產生的底模變形值為30mm,翼板變形值為15mm,梁面找平層標高為設計高程與預拱度之和,未考慮掛籃變形。(2)要求立模標高和施工指令立模標高誤差必須控制在3mm以內。(3)施工單位應對其進行必要的復核。17.14817.199梁頂中心線找平標高(m)16.90716.958翼板邊緣底立模標高(m)12.93312.984底模立模標高(m)00調整值(mm)3030預壓變形值(mm)-49理論預拱度(mm)12.90712.945底模設計標高(m)邊跨側(上海側)中跨側(北京側)項 目2梁段箱梁底板中心線懸臂端102墩謝 謝!